基于铁路通信系统的高增益天线设计

发布时间：2021-01-21 13:57

　　铁路无线通信有着线状分布的特点,应用于铁路通信的天线应具备窄波束、高增益的特点。基于偶极子天线和八木天线理论,本文首先设计了一款可应用于铁路无线通信的高增益窄波束天线,并探究了其宽带特性,使天线拥有较宽的工作带宽。基于已设计的高增益宽带八木天线设计了适用于铁路通信的双频段高增益天线和适用于隧道环境的双极化高增益天线。本文设计的900MHz频段高增益八木天线采用印刷偶极子天线作为有源辐射单元,添加金属反射板和一定数量的引向振子以提高天线增益,使天线辐射能量聚集于端射方向,波束宽度较窄。在偶极子天线两端添加正方形枝节结构拓宽了天线带宽,添加耦合贴片优化天线匹配特性。天线采用非等间距和非等长度的引向振子,最大化提高天线增益和拓宽天线带宽。天线-10dB带宽为256 MHz（744-1000MHz）,相对带宽29.3%,相较于未添加正方形枝节和耦合结构的高增益八木天线,绝对带宽提高了83MHz,相对带宽提高约10%。天线在-10dB工作频带内最大增益平均值为14.2dB,在885-935MHz频带内最大增益平均值为15.9dB,E面和H面平均波束宽度分别约35°和36°,前后比大于24dB。由... 

【文章来源】：西南交通大学四川省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：66 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

一款双频医疗天线的结构图

一款双频射频能量收集天线结构图

图1-8 双频微带八木天线正面和背面结构图 高增益天线研究现状于单天线形式的双频带天线通常增益不高，当天线用作通信基站时，尤增益基站天线要求天线有较高的增益。此时则通常采用先设计单频段天，只要通过合理的设计使天线不同频段之间能保证一定的隔离度，天线工作。此种设计方式的好处是可以设计性灵活性高、可设计增益较高的计高增益天线常用思路还有组成阵列，通过多个阵元辐射的电磁波在某加也可以获得较高的增益。献[11]中提出了一款嵌套设计的双频段高增益基站天线，天线可工作Hz 和 1710-2690MHz。低频段增益范围为 14.06dB-15.17dB，水平半功率57.22°-67.50°。高频段增益范围为 16.54dB-18.21dB，半功率波束宽度为 8°。天线的结构如图 1-9 所示。


本文编号：2991291